JP2006054675A - Ofdm receiver and ofdm signal repeater system - Google Patents
Ofdm receiver and ofdm signal repeater system Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006054675A JP2006054675A JP2004234830A JP2004234830A JP2006054675A JP 2006054675 A JP2006054675 A JP 2006054675A JP 2004234830 A JP2004234830 A JP 2004234830A JP 2004234830 A JP2004234830 A JP 2004234830A JP 2006054675 A JP2006054675 A JP 2006054675A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- output
- analog
- antenna branch
- propagation path
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
- H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
- H04B7/08—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
- H04B7/0837—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using pre-detection combining
- H04B7/0842—Weighted combining
- H04B7/0848—Joint weighting
- H04B7/0857—Joint weighting using maximum ratio combining techniques, e.g. signal-to- interference ratio [SIR], received signal strenght indication [RSS]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Radio Transmission System (AREA)
Abstract
Description
本発明は、直交周波数分割多重(OFDM:Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式によって伝送される無線信号を複数のアンテナで受信し、これをダイバーシチ合成することで受信性能を向上させるOFDM受信装置、及び、OFDM受信信号を再度無線信号に変換して中継するOFDM信号中継装置に関する。 The present invention relates to an OFDM receiver that receives radio signals transmitted by an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) system with a plurality of antennas and performs diversity combining to improve reception performance, and OFDM. The present invention relates to an OFDM signal relay apparatus that converts a received signal into a radio signal again and relays it.
従来、OFDM信号を複数のアンテナで受信し、これをダイバーシチ合成する技術としては、離散フーリエ変換後の信号をサブキャリア毎に合成することでマルチパスの影響を低減させる方法であるが公知である(例えば特許文献1参照)。これは、マルチパスの遅延時間がガードインターバル内に収まっていれば、シンボル間干渉が発生しないというOFDMの特徴を利用したものであり、サブキャリア毎に合成することでキャリア電力対雑音比(C/N)を効果的に向上させることができる。 Conventionally, a technique for receiving OFDM signals with a plurality of antennas and combining them with diversity is known as a method of reducing the influence of multipath by combining signals after discrete Fourier transform for each subcarrier. (For example, refer to Patent Document 1). This utilizes the feature of OFDM that if the multipath delay time is within the guard interval, intersymbol interference does not occur. By combining each subcarrier, carrier power-to-noise ratio (C / N) can be effectively improved.
しかし、特許文献1では、OFDM受信装置において一般的に用いられる自動利得制御による影響までは考慮されていない。OFDM信号を受信する際には、無線伝搬における距離減衰やフェーディングの影響を受けた信号をアナログ/ディジタル変換するので、アナログ/ディジタル変換器におけるビット精度を確保する等の目的のため、自動利得制御が行われることが一般的である。この自動利得制御によって、アンテナ毎に異なっていた受信レベルの信号がアナログ/ディジタル変換器の入力時には同一となるように制御される。この結果、アンテナ毎に異なる信号対雑音比の信号が同一レベルで復調部に入力されることとなる。
However,
具体的には、特許文献1では、ダイバーシチ合成する場合に使用する重み付け係数Wl(k)には、各アンテナからの出力系統(ブランチ)間で信号対雑音比が異なるということが考慮されていない。
Specifically,
この自動利得制御の影響を考慮したダイバーシチ受信方式として、合成部に入力される信号の信号対雑音比を推定し、この推定値に応じてブランチ毎の重み付け量を決定するような構成したものや、または、信号対雑音比を推定する代わりに自動利得制御回路における入力レベルを合成部に入力し、この入力レベルに応じてブランチ毎の重み付け量を変更するような構成も公知である(例えば特許文献2参照)。
しかしながら、従来の構成ではブランチ毎の重み付け量は規定できるものの、サブキャリア毎に異なる重み付け量による最大比合成ができない。この結果、特にマルチパス環境下で受信性能が劣化するという課題があった。すなわち、マルチパス等によって電力が落込んだサブキャリアも等化回路によって増幅されてしまい、等化後にすべてのサブキャリアが同じ比率で合成されるので、信号対雑音比の悪いサブキャリアも一律に合成してしまう。 However, although the weighting amount for each branch can be defined in the conventional configuration, the maximum ratio combining with different weighting amounts for each subcarrier cannot be performed. As a result, there is a problem that the reception performance deteriorates particularly in a multipath environment. In other words, subcarriers whose power is reduced due to multipath and the like are also amplified by the equalization circuit, and all subcarriers are combined at the same ratio after equalization, so even subcarriers with a low signal-to-noise ratio are uniformly distributed. It will be synthesized.
また、マルチパスによる伝送路歪を補償する等化回路が各ブランチに設けられているので、この分だけ回路規模が大きくなる欠点があった。さらに、ブランチ間の合成比率を決定するための比例演算を数回にわたって実行する必要があるので、比較的回路規模の大きな除算演算部を複数個設けるようになっている。このため、この分だけ回路規模が大きくなるという欠点があった。また、合成部に入力される信号の信号対雑音比を推定する場合に十分な精度が得られないという欠点があった。 In addition, since an equalization circuit that compensates for transmission path distortion due to multipath is provided in each branch, there is a disadvantage that the circuit scale is increased accordingly. Furthermore, since it is necessary to execute a proportional operation for determining the composition ratio between branches several times, a plurality of division operation units having a relatively large circuit scale are provided. For this reason, there is a drawback that the circuit scale is increased by this amount. In addition, there is a drawback that sufficient accuracy cannot be obtained when estimating the signal-to-noise ratio of the signal input to the synthesis unit.
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、OFDM信号をダイバーシチ受信する場合に小型な回路規模で、品質の良い受信信号を得ることができるOFDM受信装置を提供することを目的とする。またダイバーシチ受信したOFDM信号を再度、無線信号に変換して中継するOFDM信号中継装置において、品質の良い中継信号を得ることができる小型のOFDM信号中継装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of this point, and an object of the present invention is to provide an OFDM receiver capable of obtaining a high-quality received signal with a small circuit scale when receiving an OFDM signal with diversity. It is another object of the present invention to provide a small-sized OFDM signal relay apparatus that can obtain a relay signal with high quality in an OFDM signal relay apparatus that converts a OFDM signal received with diversity again into a radio signal and relays it.
かかる課題を解決するため本発明は、OFDM信号をダイバーシチ受信するOFDM受信装置において、複数のアンテナと、自動利得制御手段を有する各アンテナブランチ処理ユニットのフーリエ変換手段の出力信号に基づいて各アンテナブランチの周波数領域における伝搬路特性を推定する伝搬路推定手段と、伝搬路推定手段の出力信号及び又は各アンテナブランチ処理ユニットのフーリエ変換手段の出力信号に基づいて各アンテナブランチの信号品質を推定する信号品質推定手段と、伝搬路推定手段により得られた各アンテナブランチの伝搬路特性と信号品質推定手段により得られた各アンテナブランチの信号品質を対応するブランチ同士で乗算する乗算手段と、複数のアンテナブランチ処理ユニットのフーリエ変換手段の出力信号を乗算手段により得られた乗算結果に基づいて重み付け合成する合成手段とを設けるようにする。 In order to solve such a problem, the present invention provides an OFDM receiver for diversity receiving OFDM signals, and each antenna branch based on the output signals of Fourier transform means of each antenna branch processing unit having a plurality of antennas and automatic gain control means. Channel estimation means for estimating the channel characteristics in the frequency domain, and a signal for estimating the signal quality of each antenna branch based on the output signal of the channel estimation means and the output signal of the Fourier transform means of each antenna branch processing unit Quality estimation means, multiplication means for multiplying the corresponding channel quality of each antenna branch obtained by the propagation path characteristics obtained by the propagation path estimation means and signal quality estimation means between corresponding branches, and a plurality of antennas Multiply the output signal of the Fourier transform means of the branch processing unit To be provided with a combining means for weighting and combining based on a multiplication result obtained by the means.
これにより、信号品質推定手段では、自動利得制御手段による利得制御のために失われた各ブランチの受信時の信号強度が得られ、乗算手段では、この受信時の信号強度が反映されたサブキャリア毎の重み係数が得られるので、合成部では、受信時の信号強度も反映されたサブキャリア毎の合成信号が得られる。 As a result, the signal quality estimation means obtains the signal strength at the time of reception of each branch lost for gain control by the automatic gain control means, and the multiplication means obtains the subcarrier reflecting the signal strength at the time of reception. Since the weighting factor for each is obtained, the synthesis unit obtains a synthesized signal for each subcarrier that reflects the signal strength at the time of reception.
本発明によれば、自動利得制御手段により失われた各アンテナブランチの受信時の信号強度(信号品質)も反映させてサブキャリア毎の信号を合成することができるので、品質の良い受信信号を得ることができるようになる。また基本的には、等化回路を別途設ける必要がないので、簡易な回路構成で品質の良いサブキャリア毎の受信信号を得ることができるOFDM受信装置を実現できる。さらにこのようなOFDM受信装置をOFDM中継器に設けることにより、品質の良い中継信号を送信できる小型のOFDM信号中継装置を実現できる。 According to the present invention, since the signal strength (signal quality) at the time of reception of each antenna branch lost by the automatic gain control means can be reflected and the signal for each subcarrier can be combined, Be able to get. Basically, it is not necessary to separately provide an equalization circuit, so that it is possible to realize an OFDM receiver capable of obtaining a reception signal for each subcarrier with a high quality with a simple circuit configuration. Furthermore, by providing such an OFDM receiver in the OFDM repeater, a small OFDM signal repeater that can transmit a relay signal with good quality can be realized.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(1)実施の形態1
図1に、本発明の実施の形態1に係るOFDM受信装置の構成を示す。OFDM受信装置100は、N個の受信アンテナ101−1〜101−Nと、N個の受信変換部102−1〜102−Nと、N個の自動利得制御部(AGC)103−1〜103−Nと、N個のアナログ/ディジタル変換部(A/D)104−1〜104−Nと、N個の直交復調部105−1〜105−Nと、N個の高速フーリエ変換部(FFT)106−1〜106−Nと、合成部107と、伝搬路推定部108と、信号品質推定部109と、乗算部110とを有する。
(1)
FIG. 1 shows the configuration of an OFDM receiving apparatus according to
すなわち、本実施の形態1では、N個の受信アンテナ101−1〜101−Nそれぞれには、受信系統(ブランチ)が接続されており、装置全体でN個のブランチ処理ユニットBR−1〜BR−Nが設けられている。各ブランチ処理ユニットBR−1〜BR−Nには、それぞれ、受信変換部、自動利得制御部(AGC)、アナログ/ディジタル変換部(A/D)、直交復調部、FFTが設けられている。これは、一般的なOFDM受信装置と同様の構成である。 That is, in the first embodiment, a reception system (branch) is connected to each of the N reception antennas 101-1 to 101-N, and the N branch processing units BR-1 to BR in the entire apparatus. -N is provided. Each branch processing unit BR-1 to BR-N includes a reception conversion unit, an automatic gain control unit (AGC), an analog / digital conversion unit (A / D), an orthogonal demodulation unit, and an FFT. This is the same configuration as a general OFDM receiver.
受信変換部102−1〜102−Nは、無線周波数信号を中間周波数帯(IF帯)に周波数変換する。自動利得制御部(AGC)103−1〜103−Nは、IF帯の信号を一定レベルとなるように制御すると共に、図示しないチャネルフィルタ等によって信号帯域外の熱雑音等の影響を除去する。一定レベルとされた信号は、A/D104−1〜104−Nによってアナログ/ディジタル変換された後に、直交復調部105−1〜105−Nによって直交復調され、FFT106−1〜106−Nによってフーリエ変換される。因みに、FFT106−1〜106−Nの前段には、図示しないガードインターバル除去部が設けられ、FFT106−1〜106−Nではガードインターバル長を除いた有効シンボルのみが処理される。 Reception conversion sections 102-1 to 102-N frequency-convert radio frequency signals to an intermediate frequency band (IF band). The automatic gain control units (AGC) 103-1 to 103 -N control the IF band signals so as to have a constant level, and remove the influence of thermal noise and the like outside the signal band by a channel filter (not shown). The signals set to a constant level are subjected to analog / digital conversion by A / Ds 104-1 to 104-N, then orthogonally demodulated by orthogonal demodulation units 105-1 to 105-N, and Fourier-transformed by FFTs 106-1 to 106-N. Converted. Incidentally, a guard interval removing unit (not shown) is provided in the preceding stage of the FFTs 106-1 to 106-N, and only the effective symbols excluding the guard interval length are processed in the FFTs 106-1 to 106-N.
FFT106−1〜106−Nの出力は、合成部107及び伝搬路推定部108に送出される。
The outputs of FFTs 106-1 to 106-N are sent to combining
伝搬路推定部108は、パイロットキャリアを基に信号帯域全体(全サブキャリア)の周波数特性を推定し、推定結果を伝搬路特性Hn(k)として乗算部110に送出する。またこの実施の形態の場合、伝搬路推定部108は、伝搬路特性Hn(k)を信号品質推定部109にも送出する。
The propagation
信号品質推定部109は、伝搬路特性Hn(k)に基づいて、各ブランチの信号品質(信号帯雑音比)を推定し、推定結果Qnを乗算部110に送出する。
The signal
乗算部110は、各アンテナブランチ毎及び各サブキャリア毎の伝搬路推定結果Hn(k)に対して、各アンテナブランチ毎の信号品質推定結果Qnを乗じる。具体的には、乗算部110は、伝搬路推定部108により得られた各アンテナブランチのサブキャリア毎の伝搬路特性Hn(k)と、信号品質推定部109により得られた各アンテナブランチの信号品質推定値Qnを、対応するブランチ同士で乗算する。この乗算結果は、各アンテナ101−1〜101−Nへの入力信号レベルが反映された伝搬路推定値ということができる。乗算部110は、これにより得た乗算結果を合成部107に送出する。
The
合成部107は、複数のアンテナブランチ処理ユニットBR−1〜BR−NのFFT出力信号を、乗算部110により得られた乗算結果に基づいてサブキャリア毎に重み付け合成することにより、合成信号S1を得る。
The combining
次に、本実施の形態のOFDM受信装置100の動作を説明する。 Next, the operation of OFDM receiving apparatus 100 according to the present embodiment will be described.
ここでは、日本の地上ディジタル放送方式であるISDB−T方式の信号を受信する場合を例に説明する。ISDB−T方式では周波数領域において等間隔にスキャッタードパイロット(SP)と呼ばれる信号が伝送される。このSP信号を基にSP信号間の周波数特性を推定することが可能である。例えば、SP信号間を直線補間する方式や、SP信号間にゼロを挿入した後に低域通過フィルタへ入力して、SP信号間を補間させる方式等が知られている。 Here, a case where an ISDB-T system signal which is a Japanese terrestrial digital broadcasting system is received will be described as an example. In the ISDB-T system, signals called scattered pilots (SP) are transmitted at regular intervals in the frequency domain. It is possible to estimate the frequency characteristic between SP signals based on this SP signal. For example, a method of linearly interpolating between SP signals, a method of interpolating between SP signals by inserting a zero between SP signals and then inputting to a low-pass filter are known.
OFDM受信装置100の伝搬路推定部108では、このような推定を行うことで、信号帯域全体の周波数特性(伝搬路特性)Hn(k)を求める(n:ブランチ番号、k:サブキャリア番号)。
The propagation
乗算部110は、推定された伝搬路特性Hn(k)に対して信号品質推定結果Qnを乗ずる。ここで、伝搬路特性Hn(k)はサブキャリア毎に異なるが、信号品質推定結果Qnは、同一シンボル内のすべてのサブキャリアに対して同一のスカラー値とする。
合成部107には、乗算部110からの出力Hn(k)×Qnと、FFT出力信号Dn(k)が入力される。ここで合成部107で最大比合成を行った場合には、合成出力S1は、次式のように表すことができる。
なお合成方式は、必ずしも最大比合成に限定されるものではない。例えば、選択合成や等利得合成を行うようにしてもよい。選択合成の場合には最大比合成よりも回路規模が若干削減可能であるが、性能が劣化する。等利得合成の場合には、回路規模も増大する上に、最大比合成よりも性能が劣化するため、あまり実用的ではない。選択合成の場合、乗算部110からの出力Hn(k)×Qnが最も大きいブランチの信号のみを使用し、他のブランチは0に設定すればよい。
The combining method is not necessarily limited to the maximum ratio combining. For example, selective synthesis or equal gain synthesis may be performed. In the case of selective synthesis, the circuit scale can be slightly reduced as compared with the maximum ratio synthesis, but the performance deteriorates. In the case of equal gain combining, the circuit scale is increased and the performance is deteriorated compared to the maximum ratio combining, so it is not practical. In the case of selective synthesis, only the signal of the branch having the largest output Hn (k) × Qn from the
合成信号S1は、図示しない判定部に送出される。判定部は、合成信号の信号点と複数の理想信号点との信号点間距離を比較し、最も確からしい理想信号点を出力する。なお軟判定最尤復号を行うために、理想信号点からの信号点間距離も出力するようにしてもよい。 The combined signal S1 is sent to a determination unit (not shown). The determination unit compares the signal point distance between the signal point of the combined signal and a plurality of ideal signal points, and outputs the most probable ideal signal point. In order to perform soft decision maximum likelihood decoding, the distance between signal points from the ideal signal point may also be output.
かくして本実施の形態の構成によれば、各アンテナブランチ処理ユニットBR−1〜BR−NのFFT出力信号に基づいて各アンテナブランチの周波数領域における伝搬路特性を推定する伝搬路推定部108と、伝搬路推定部108の出力信号に基づいて各アンテナブランチの信号品質を推定する信号品質推定部109と、伝搬路特性と信号品質とを対応するブランチ同士で乗算する乗算部110と、FFT出力信号を乗算結果に基づいて重み付け合成する合成部107とを設けたことにより、信号品質推定部109では、自動利得制御部103−1〜103−Nによる利得制御のために失われた各ブランチの受信時の信号強度が得られ、乗算部110では、この受信時の信号強度が反映されたサブキャリア毎の重み係数が得られるので、合成部107では、受信時の信号強度も反映されたサブキャリア毎の合成信号S1が得られる。
Thus, according to the configuration of the present embodiment, the propagation
この結果、自動利得制御部103−1〜103−Nにより失われた各アンテナブランチの受信時の信号強度(信号品質)も反映させてサブキャリア毎の信号を合成することができるので、品質の良い受信信号を得ることができるようになる。 As a result, since the signal strength (signal quality) at the time of reception of each antenna branch lost by the automatic gain control units 103-1 to 103 -N can be reflected, a signal for each subcarrier can be synthesized. A good received signal can be obtained.
また基本的には、等化回路を別途設ける必要がないので、簡易な回路構成で品質の良いサブキャリア毎の受信信号を得ることができる。 Basically, it is not necessary to separately provide an equalization circuit, so that a reception signal for each subcarrier with high quality can be obtained with a simple circuit configuration.
(1−1)他の構成例1
上述した実施の形態では、信号品質推定部109に、伝搬路推定部108により得られた伝搬路特性Hn(k)を入力し、信号品質推定部109がこのHn(k)に基づいて信号品質推定値Qnを求める場合について述べたが、図2に示すように、信号品質推定部109に、伝搬路推定部108により得られた伝搬路特性Hn(k)に加えてFFT出力信号Dnも入力し、信号品質推定部109がFFT出力信号Dnも利用して信号品質推定値Qnを求めるようにしてもよい。このようにすることで、上述した実施の形態よりも一段と高精度の信号品質推定値Qnを求めることができるようになる。
(1-1) Other configuration example 1
In the embodiment described above, the channel quality Hn (k) obtained by the
この場合、信号品質推定部109は、例えば、FFT出力Dn(k)の歪成分を伝搬路特性Hn(k)を用いて補償し、補償後の信号における理想信号点からの距離を求め、雑音成分の和を累積することで信号品質推定値Qnを求めることができる。
In this case, for example, the signal
すなわち、信号品質推定部109は、次式
因みに、伝搬路特性Hn(k)の電力による重み付けは省略してもよいが、このようにすると推定精度は劣化してしまう。また回路規模削減のために、Hn(k)の電力の代わりにHn(k)の複素振幅の絶対値和を用いるようにしてもよい。また累積数としてはすべてのサブキャリア(Nd個)としなくとも、十分な精度が得られる個数に限定することも好適である。累積個数を限定する場合には、信号品質推定部109への入力信号である、FFT出力信号Dn(k)や伝搬路特性Hn(k)も同様に限定することが可能であり、好適である。
Incidentally, weighting by the power of the propagation path characteristic Hn (k) may be omitted, but in this case, the estimation accuracy deteriorates. In order to reduce the circuit scale, the absolute value sum of the complex amplitudes of Hn (k) may be used instead of the power of Hn (k). In addition, the cumulative number is not limited to all subcarriers (Nd), but it is also preferable to limit the cumulative number to a number with sufficient accuracy. When the cumulative number is limited, the FFT output signal Dn (k) and the propagation path characteristic Hn (k), which are input signals to the signal
さらに、信号品質推定部109において、次式
(1−2)他の構成例2
上述した実施の形態では、信号品質推定部109が伝搬路特性Hn(k)に基づいて信号品質推定値Qnを求める場合について説明したが、伝搬路特性Hn(k)を用いずに、FFT出力信号Dn(k)のみを用いて信号品質推定値Qnを求めるようにしてもよい。すなわち、図2において、伝搬路推定部108から信号品質推定部109への信号線を省略した構成としてもよい。
(1-2) Other configuration example 2
In the above-described embodiment, the case where the signal
この場合、例えば、信号品質推定部109に、SP信号だけのFFT出力信号Dn(k_SP)を入力すると好適である(k_SP:SPが存在するサブキャリア番号)。この場合、信号品質推定部109は、例えば図3のように、FFT301と、2乗部302と、比較部303と、閾値設定部304と、累積部305と、逆数演算部306とを有する構成とすればよい。
In this case, for example, it is preferable to input the FFT output signal Dn (k_SP) of only the SP signal to the signal quality estimation unit 109 (k_SP: subcarrier number in which SP exists). In this case, the signal
図3の構成において、例えば13セグメントのISDB−T方式において1シンボル分のSP信号を入力する場合、SPの本数は468本であり、これをFFTするためにFFT301のポイント数を512ポイントにしておく。信号品質推定部は、FFT301においてFFTした結果を2乗部302にて2乗する。比較部303は、閾値設定部304にて設定した閾値よりも小さい成分のみを後段の累積部305へ出力する。閾値としては、受信装置又は中継装置として想定している最悪の信号帯雑音比の場合にも十分な精度が得られる値を設定しておくと好適である。ここで閾値以下の成分のみを出力するということは、雑音成分のみを後段に出力することに相当する。累積部304では入力された値の電力和を求め、累積結果の逆数を求め、これを信号品質推定値Qnとして乗算部110に送出する。
In the configuration of FIG. 3, for example, when an SP signal for one symbol is input in the 13-segment ISDB-T system, the number of SPs is 468. deep. The signal quality estimation unit squares the result of the FFT performed by the
(2)実施の形態2
図1との対応部分に同一符号を付して示す図4に、本発明の実施の形態2に係るOFDM受信装置の構成を示す。OFDM受信装置400は、図1の構成における信号品質推定部109に代えて、自動利得制御部(AGC)103−1〜103−Nにおける制御電圧S10をアナログ/ディジタル変換するアナログ/ディジタル変換部(A/D)401が設けられている。
(2)
FIG. 4, in which parts corresponding to those in FIG. 1 are assigned the same reference numerals, shows the configuration of the OFDM receiving apparatus according to
ここで自動利得制御部103−1〜103−Nでは、出力値が一定レベルとなるよう制御が行われている。このため、自動利得制御部103−1〜103−Nの制御電圧S10は、自動利得制御部103−1〜103−Nへの入力レベルに対応した値となっている。 Here, in the automatic gain control sections 103-1 to 103 -N, control is performed so that the output value becomes a constant level. For this reason, the control voltage S10 of the automatic gain control units 103-1 to 103-N is a value corresponding to the input level to the automatic gain control units 103-1 to 103-N.
OFDM受信装置400は、それぞれのブランチにおける制御電圧S10をアナログ/ディジタル変換した後に、信号品質推定値Qnとして乗算部110に入力させる。これにより、乗算部110では、各ブランチへの入力信号レベルを反映した乗算結果、すなわち各ブランチへの入力信号レベルを反映したサブキャリア毎の伝搬路特性を得ることができるようになる。この結果、合成部107によって、自動利得制御部103−1〜103−Nにより失われた各アンテナブランチの受信時の信号強度(信号品質)も反映させてサブキャリア毎の信号を合成することができるようになる。これにより、受信品質の良い合成信号S3を得ることができる。
The
かくして本実施の形態によれば、各アンテナブランチ処理ユニットBR−1〜BR−NのFFT出力信号に基づいて各アンテナブランチの周波数領域における伝搬路特性を推定する伝搬路推定部108と、各アンテナブランチ処理ユニットBR−1〜BR−Nの自動利得制御部103−1〜103−Nにおける制御電圧S10をアナログ/ディジタル変換する第2のアナログ/ディジタル変換部401と、伝搬路特性と制御電圧データを対応するブランチ同士で乗算する乗算部110と、FFT出力信号を乗算結果に基づいてサブキャリア毎に重み付け合成する合成部107とを設けたことにより、実施の形態1と同様に、簡易な構成により良好な合成信号S3を得ることができるOFDM受信装置400を実現できる。
Thus, according to the present embodiment, the propagation
なおアナログ/ディジタル変換部401はNブランチ数分変換できるようなものである必要があるが、必ずしも、同一タイミングで変換する必要はなく、シリアル的に変換するタイプのものであってもよい。
The analog /
また自動利得制御部103−1〜103−Nにおける制御電圧値はアナログ素子の出力であるため、個体差よる誤差が想定されるため、あらかじめ個体差を測定しておき、図5に示すように、アナログ/ディジタル変換部401の後段に、上記個体差による誤差を補正するための変換テーブル(ルックアップテーブル)501−1〜501−Nを設けておくとさらに好適である。
Further, since the control voltage value in the automatic gain control units 103-1 to 103-N is an output of an analog element, an error due to individual difference is assumed. Therefore, the individual difference is measured in advance, as shown in FIG. It is more preferable to provide conversion tables (look-up tables) 501-1 to 501-N for correcting errors due to the individual differences after the analog /
また温度変化による誤差を補正するために、図6に示すように、アナログ/ディジタル変換部401の後段に、自動利得制御部103−1〜103−Nの個体差を複数温度に対応して補償するための複数の変換テーブル(ルックアップテーブル)601a〜601cを設けるとさらに好適である。この場合、温度センサ601によって検出された温度をアナログ/ディジタル変換部(A/D)603によってディジタル化し、切替え部604に入力させる。切替え部604は、温度センサ602によって検出された温度の領域を判別し、複数の変換テーブル601a〜601cの中から判別した温度領域に対応する変換テーブルを選択する。これにより、アナログ/ディジタル変換部401の出力は、切替え部604によって選択された変換テーブルによって温度補償及び個体差の補正がなされて乗算部110に送出される。
Further, in order to correct an error due to a temperature change, as shown in FIG. 6, individual differences of the automatic gain control units 103-1 to 103-N are compensated corresponding to a plurality of temperatures in the subsequent stage of the analog /
また自動利得制御部103−1〜103−Nにおける制御電圧値が入力レベルに対して反比例の関係にあるときには、逆数演算が必要であることはいうまでもない。また自動利得制御部103−1〜103−Nにおける制御電圧値が入力レベルに対して対数スケール値となるように、logアンプを挿入してlogアンプ出力をアナログ/ディジタル変換し、変換後のディジタル信号を再度、リニアスケール値に変換するような構成とすることも好適である。 Needless to say, when the control voltage values in the automatic gain control units 103-1 to 103-N are inversely proportional to the input level, reciprocal calculation is necessary. In addition, a log amplifier is inserted to convert the log amplifier output from analog to digital so that the control voltage value in the automatic gain control units 103-1 to 103-N becomes a logarithmic scale value with respect to the input level, and the converted digital signal is converted to digital. It is also preferable that the signal is converted again into a linear scale value.
さらに本実施の形態では、信号品質推定部109の代わりに、自動利得制御部(AGC)103−1〜103−Nにおける制御電圧をアナログ/ディジタル変換するアナログ/ディジタル変換部(A/D)401を設けた場合について説明したが、自動利得制御部(AGC)103−1〜103−Nにおける制御電圧をアナログ/ディジタル変換するアナログ/ディジタル変換部(A/D)401と、信号品質推定部109との両方を用いて信号品質Qnを求める構成としてもよい。
Furthermore, in this embodiment, instead of the signal
(3)実施の形態3
図7に、実施の形態3によるOFDM中継装置の構成を示す。OFDM中継装置700は、実施の形態1、2又は3で説明したいずれかのOFDM受信装置100(200、400)により得られた合成信号S1(S2、S3)を入力する逆フーリエ変換部(IFFT)701と、直交変調部702と、ディジタル/アナログ変換部(D/A)703と、送信変換部704と、送信アンテナ705とを有する。
(3)
FIG. 7 shows the configuration of an OFDM relay apparatus according to the third embodiment. The
OFDM中継装置700は、OFDM受信装置100(200、400)の合成部107の出力信号S1(S2、S3)をIFFT701に入力することにより、OFDM受信装置100(200、400)によってサブキャリアに分けられた信号を時間軸信号に戻す。IFFT出力信号は、図示しないガードインターバル付加部によってガードインターバルが付加された後、直交変調部702によって直交変調される。直交変調部702の出力はD/A703によってディジタル/アナログ変換された後に、送信変換部704によって無線周波数帯にアップコンバートされ、中継信号として送信アンテナ705から出力される。ここで送信する中継信号が仕様等で規定されている送信スペクトルマスクを満たすように、直交変調部702や送信変換部704における総合のフィルタ特性を設計することは勿論である。
The
本実施の形態によれば、実施の形態1や実施の形態2で提案したOFDM受信装置100(200、400)を、OFDM中継装置に設けたことにより、良好な合成信号S1(S2、S3)から良好な中継信号を形成し得る小型のOFDM中継装置700を実現できる。
According to the present embodiment, the OFDM signal receiving apparatus 100 (200, 400) proposed in the first or second embodiment is provided in the OFDM relay apparatus, so that a good combined signal S1 (S2, S3) is obtained. Therefore, it is possible to realize a small
なお図8に示すように、OFDM受信装置100(200、400)から出力される合成信号S1(S2、S3)を判定する判定部801を設け、一旦判定した後にIFFT701に入力するようにしてもよい。これは、受信端末側で誤り訂正復号を実施することを前提としたシステムの利点を生かした方法として効果的である。
As shown in FIG. 8, a
(4)実施の形態4
図1との対応部分に同一符号を付して示す図9に、本発明の実施の形態4に係るOFDM中継装置の構成を示す。OFDM中継装置900は、N個の受信アンテナ101−1〜101−Nと、N個のアンテナブランチ処理ユニットBR−1〜BR−Nと、伝搬路推定部108と、信号品質推定部109と、乗算部110と、FIR(Finite Impulse Response:有限インパルスレスポンス)フィルタ901−1〜901−Nと、加算部902と、逆高速フーリエ変換部(IFFT)903−1〜903−Nと、直交変調部702と、ディジタル/アナログ変換部703と、送信変換部704と、送信アンテナ705とを有する。
(4) Embodiment 4
FIG. 9, in which the same reference numerals are assigned to corresponding parts as in FIG. 1, shows the configuration of the OFDM relay apparatus according to Embodiment 4 of the present invention. The
本実施の形態のOFDM中継装置900は、実施の形態1、2で説明した周波数領域における合成の代わりに、時間軸領域での加算を行うものである。具体的には、図1、図2、図4で乗算部110から合成部107に送出していたブランチ毎の重み係数を、それぞれIFFT903−1〜903−Nで逆フーリエ変換することで時間軸領域に変換する。そして時間軸領域に変換した重み係数をそれぞれ対応するブランチに設けられたFIRフィルタ901−1〜901−Nに供給する。
The
FIRフィルタ901−1〜901−Nは、各アンテナブランチの直交復調部105−1〜105−Nの出力を入力すると共に、IFFT903−1〜903−Nの出力を係数入力とする。これにより、FIRフィルタ901−1〜901−Nは、周波数領域における重み付け係数の特性を反映したタップ係数で、直交復調部105−1〜105−Nの出力をフィルタリングすることで、合成部107で合成処理をしたのと同様の効果を得ることができる。 The FIR filters 901-1 to 901 -N receive the outputs of the quadrature demodulation units 105-1 to 105 -N of each antenna branch, and the outputs of IFFTs 903-1 to 903 -N as coefficient inputs. As a result, the FIR filters 901-1 to 901-N filter the outputs of the orthogonal demodulation units 105-1 to 105-N with tap coefficients that reflect the characteristics of the weighting coefficients in the frequency domain. It is possible to obtain the same effect as that obtained by the synthesis process.
但し、本実施の形態では中継すべき信号を通過させる本線系における遅延がFIRフィルタ901−1〜901−Nで生じるだけなので、原理的に1シンボル以上遅延してしまう図1や図2等の構成に比べて処理時間が短く、OFDMのガード時間内に処理遅延を収めることが可能となる。このような構成とすることで、放送波を中継してSFN(Single Frequency Network:単一周波数ネットワーク)を構築することも可能となり、周波数利用効率の向上にもつながる。 However, in the present embodiment, the delay in the main line system that passes the signal to be relayed is only caused by the FIR filters 901-1 to 901-N, and therefore, in principle, such as in FIG. Compared to the configuration, the processing time is short, and the processing delay can be kept within the OFDM guard time. By adopting such a configuration, it is possible to construct a single frequency network (SFN) by relaying broadcast waves, leading to an improvement in frequency utilization efficiency.
また各ブランチのそれぞれにFIRフィルタおよびIFFTが必要となるため、回路規模が多少大きくなってしまうものの、放送網を構築するのに必要とされる周波数を節約でき、好適である。 In addition, since an FIR filter and IFFT are required for each branch, the circuit scale is slightly increased, but the frequency required to construct a broadcasting network can be saved, which is preferable.
また、放送波を中継してSFNを構築する際に発生する回り込み波を効果的にキャンセルすることのできる、回り込みキャンセラと共に用いることも好適である。 Moreover, it is also suitable to use with a sneak canceller that can effectively cancel a sneak wave generated when an SFN is constructed by relaying a broadcast wave.
かくして本実施の形態によれば、乗算部110によって受信時の信号強度が反映されたサブキャリア毎の重み係数を得、この重み係数を用いてFIRフィルタ901−1〜901−Nによって受信時の信号強度も反映されたサブキャリア毎の合成信号を得るようにしたので、短い処理遅延で、受信時の信号強度も反映したサブキャリア毎の合成信号を得ることができるOFDM中継装置900を実現できる。
Thus, according to the present embodiment, the
本発明は、上述した実施の形態に限定されずに、種々変更して実施することができる。 The present invention is not limited to the embodiment described above, and can be implemented with various modifications.
本発明のOFDM受信装置の一つの態様においては、複数のアンテナと、各アンテナブランチに対応して設けられ、それぞれ、アンテナ受信信号の電力が一定となるようにアンテナ受信信号の利得を制御する自動利得制御手段と、当該自動利得制御手段の出力をアナログ/ディジタル変換するアナログ/ディジタル変換手段と、当該アナログ/ディジタル変換手段の出力を直交復調する直交復調手段と、当該直交復調手段の出力を周波数領域に変換するフーリエ変換手段とを有する、複数のアンテナブランチ処理ユニットと、各アンテナブランチ処理ユニットのフーリエ変換手段の出力信号に基づいて各アンテナブランチの周波数領域における伝搬路特性を推定する伝搬路推定手段と、伝搬路推定手段の出力信号及び又は各アンテナブランチ処理ユニットのフーリエ変換手段の出力信号に基づいて各アンテナブランチの信号品質を推定する信号品質推定手段と、伝搬路推定手段により得られた各アンテナブランチの伝搬路特性と、信号品質推定手段により得られた各アンテナブランチの信号品質を対応するブランチ同士で乗算する乗算手段と、複数のアンテナブランチ処理ユニットのフーリエ変換手段の出力信号を乗算手段により得られた乗算結果に基づいて重み付け合成する合成手段と、を具備する構成を採る。 In one aspect of the OFDM receiver of the present invention, an automatic is provided corresponding to each of the plurality of antennas and each antenna branch, and controls the gain of the antenna reception signal so that the power of the antenna reception signal is constant. Gain control means, analog / digital conversion means for analog / digital conversion of the output of the automatic gain control means, orthogonal demodulation means for orthogonal demodulation of the output of the analog / digital conversion means, and output of the orthogonal demodulation means for frequency A plurality of antenna branch processing units each having a Fourier transform means for transforming into a region, and propagation path estimation for estimating a propagation path characteristic in the frequency domain of each antenna branch based on an output signal of the Fourier transform means of each antenna branch processing unit Means and output signal of propagation path estimation means and / or each antenna branch Signal quality estimating means for estimating the signal quality of each antenna branch based on the output signal of the Fourier transform means of the logic unit, the propagation path characteristics of each antenna branch obtained by the propagation path estimating means, and the signal quality estimating means. Multiplying means for multiplying the corresponding signal quality of each antenna branch between corresponding branches, and combining means for weighting and combining the output signals of the Fourier transform means of the plurality of antenna branch processing units based on the multiplication results obtained by the multiplying means The structure which comprises these is taken.
この構成によれば、信号品質推定手段では、自動利得制御手段による利得制御のために失われた各ブランチの受信時の信号強度が得られ、乗算手段では、この受信時の信号強度が反映されたサブキャリア毎の重み係数が得られるので、合成部では、受信時の信号強度も反映されたサブキャリア毎の合成信号が得られる。 According to this configuration, the signal quality estimation means obtains the signal strength at the time of reception of each branch lost due to gain control by the automatic gain control means, and the multiplication means reflects the signal strength at the time of reception. Since the weighting coefficient for each subcarrier is obtained, the combining unit obtains a combined signal for each subcarrier that reflects the signal strength at the time of reception.
本発明のOFDM受信装置の一つの態様においては、信号品質推定手段は、各フーリエ変換手段の出力信号及び伝搬路推定手段の出力信号を入力し、各フーリエ変換手段の出力信号の歪み成分を、伝搬路推定手段の出力信号を用いて補償し、補償後の信号における理想信号点からの距離に基づいて各アンテナブランチの信号品質を求める構成を採る。 In one aspect of the OFDM receiver of the present invention, the signal quality estimation means inputs the output signal of each Fourier transform means and the output signal of the propagation path estimation means, and the distortion component of the output signal of each Fourier transform means, A configuration is adopted in which compensation is performed using the output signal of the propagation path estimation means, and the signal quality of each antenna branch is obtained based on the distance from the ideal signal point in the compensated signal.
この構成によれば、フーリエ変換手段の出力信号も利用して各アンテナブランチの信号品質を求めるようにしたので、各アンテナブランチの信号品質を高精度で求めることができるようになる。この結果、合成部では、受信時の信号強度が一段と的確に反映されたサブキャリア毎の合成信号を得ることができるようになる。さらに、受信信号強度だけでは判断できない妨害等の影響も最小化させることが可能となり、妨害等に強い合成が可能となる。 According to this configuration, since the signal quality of each antenna branch is obtained using the output signal of the Fourier transform means, the signal quality of each antenna branch can be obtained with high accuracy. As a result, the combining unit can obtain a combined signal for each subcarrier in which the signal strength at the time of reception is more accurately reflected. Furthermore, it is possible to minimize the influence of interference and the like that cannot be determined only by the received signal strength, and it is possible to perform synthesis that is resistant to interference and the like.
本発明のOFDM受信装置の一つの態様においては、信号品質推定手段は、各フーリエ変換手段の出力信号を入力し、パイロットキャリア信号のみをフーリエ変換する第2のフーリエ変換手段と、当該第2のフーリエ変換手段の出力を2乗する2乗手段と、当該2乗手段の出力を予め設定した閾値と比較する比較手段と、当該比較手段において閾値以下の値を累積する累積手段と、当該累積手段の出力の逆数を求める逆数演算手段と、を具備する構成を採る。 In one aspect of the OFDM receiver of the present invention, the signal quality estimation means receives the output signal of each Fourier transform means, and performs the second Fourier transform means for Fourier transforming only the pilot carrier signal; Square means for squaring the output of the Fourier transform means, comparison means for comparing the output of the square means with a preset threshold value, accumulation means for accumulating values below the threshold in the comparison means, and the accumulation means And a reciprocal number calculating means for obtaining a reciprocal number of the output.
この構成によれば、信号品質推定手段で精度良く、各アンテナブランチの信号品質を求めることができるようになる。 According to this configuration, the signal quality of each antenna branch can be obtained with high accuracy by the signal quality estimation means.
本発明のOFDM受信装置の一つの態様においては、複数のアンテナと、各アンテナブランチに対応して設けられ、それぞれ、アンテナ受信信号の電力が一定となるようにアンテナ受信信号の利得を制御する自動利得制御手段と、当該自動利得制御手段の出力をアナログ/ディジタル変換する第1のアナログ/ディジタル変換手段と、当該第1のアナログ/ディジタル変換手段の出力を直交復調する直交復調手段と、当該直交復調手段の出力を周波数領域に変換するフーリエ変換手段とを有する、複数のアンテナブランチ処理ユニットと、各アンテナブランチ処理ユニットのフーリエ変換手段の出力信号に基づいて各アンテナブランチの周波数領域における伝搬路特性を推定する伝搬路推定手段と、各アンテナブランチ処理ユニットの自動利得制御手段における制御電圧をアナログ/ディジタル変換する第2のアナログ/ディジタル変換手段と、伝搬路推定手段により得られた各アンテナブランチの伝搬路特性と第2のアナログ/ディジタル変換手段により得られた各アンテナブランチの制御電圧データを対応するブランチ同士で乗算する乗算手段と、複数のアンテナブランチ処理ユニットのフーリエ変換手段の出力信号を乗算手段により得られた乗算結果に基づいて重み付け合成する合成手段と、を具備する構成を採る。 In one aspect of the OFDM receiver of the present invention, an automatic is provided corresponding to each of the plurality of antennas and each antenna branch, and controls the gain of the antenna reception signal so that the power of the antenna reception signal is constant. Gain control means; first analog / digital conversion means for analog / digital conversion of the output of the automatic gain control means; orthogonal demodulation means for orthogonal demodulation of the output of the first analog / digital conversion means; A plurality of antenna branch processing units having Fourier transform means for converting the output of the demodulation means into the frequency domain, and propagation path characteristics in the frequency domain of each antenna branch based on the output signal of the Fourier transform means of each antenna branch processing unit; Channel estimation means for estimating the A second analog / digital conversion means for analog / digital conversion of the control voltage in the control means; a propagation path characteristic of each antenna branch obtained by the propagation path estimation means; and a second analog / digital conversion means obtained by the second analog / digital conversion means. Multiplying means for multiplying the control voltage data of the antenna branch between corresponding branches; and combining means for weighting and combining the output signals of the Fourier transform means of the plurality of antenna branch processing units based on the multiplication results obtained by the multiplying means; The structure which comprises is taken.
この構成によれば、第2のアナログ/ディジタル変換手段では、自動利得制御手段による利得制御のために失われた各ブランチの受信時の信号強度に相当する制御電圧データが得られ、乗算手段では、この受信時の信号強度が反映されたサブキャリア毎の重み係数が得られるので、合成部では、受信時の信号強度も反映されたサブキャリア毎の合成信号が得られる。 According to this configuration, the second analog / digital conversion means obtains control voltage data corresponding to the signal strength at the time of reception of each branch lost due to gain control by the automatic gain control means, and the multiplication means Since the weighting factor for each subcarrier reflecting the signal strength at the time of reception is obtained, the synthesis unit obtains the synthesized signal for each subcarrier that also reflects the signal strength at the time of reception.
本発明のOFDM受信装置の一つの態様においては、第2のアナログ/ディジタル変換手段の後段に、自動利得制御手段の個体差を補償するための変換テーブルを、さらに具備する構成を採る。 In one aspect of the OFDM receiving apparatus of the present invention, a configuration is adopted in which a conversion table for compensating for individual differences of the automatic gain control means is further provided after the second analog / digital conversion means.
この構成によれば、自動利得制御手段の利得制御に個体差によるばらつきがあった場合でも、第2のアナログ/ディジタル変換手段からの制御電圧データが変換テーブルによって補正された後に乗算手段に入力されるようになるので、乗算手段では、自動利得制御手段のばらつきに拘わらず受信時の信号強度を良好に反映した重み係数が得られるようになる。 According to this configuration, even when the gain control of the automatic gain control means varies due to individual differences, the control voltage data from the second analog / digital conversion means is corrected by the conversion table and then input to the multiplication means. As a result, the multiplication means can obtain a weighting factor that well reflects the signal strength at the time of reception regardless of variations in the automatic gain control means.
本発明のOFDM受信装置の一つの態様においては、第2のアナログ/ディジタル変換手段の後段に、自動利得制御手段の個体差を複数温度に対応して補償するための複数の変換テーブルと、温度に応じて複数の変換テーブルのうち使用する変換テーブルを切り替える切替え手段とを、さらに具備する構成を採る。 In one aspect of the OFDM receiver of the present invention, a plurality of conversion tables for compensating for individual differences of the automatic gain control means corresponding to a plurality of temperatures at the subsequent stage of the second analog / digital conversion means, and a temperature And a switching unit that switches a conversion table to be used among a plurality of conversion tables.
この構成によれば、自動利得制御手段の利得制御が温度に応じてばらついた場合でも、第2のアナログ/ディジタル変換手段からの制御電圧データが、切替え手段によって切り替えられた温度に応じた変換テーブルによって補正された後に、乗算手段に入力されるようになるので、乗算手段では、自動利得制御手段の温度によるばらつきに拘わらず受信時の信号強度を良好に反映した重み係数が得られるようになる。 According to this configuration, even when the gain control of the automatic gain control means varies according to the temperature, the control voltage data from the second analog / digital conversion means is converted into the conversion table according to the temperature switched by the switching means. After being corrected by the above, the multiplication means is input to the multiplication means, so that the multiplication means can obtain a weighting factor that well reflects the signal strength at the time of reception regardless of variations in temperature of the automatic gain control means. .
本発明のOFDM信号中継装置の一つの態様においては、上記OFDM受信装置と、OFDM受信装置の後段に設けられ合成手段により合成された信号を逆フーリエ変換する逆フーリエ変換手段と、逆フーリエ変換手段の出力を直交変調する直交変調手段と、直交変調手段の出力をアナログ/ディジタル変換するアナログ/ディジタル変換手段と、アナログ/ディジタル変換手段の出力を無線周波数帯に変換する送信変換手段と、送信変換手段の出力を送信するアンテナと、を具備する構成を採る。 In one aspect of the OFDM signal relay device of the present invention, the OFDM receiver, an inverse Fourier transform unit that performs an inverse Fourier transform on a signal that is provided at a subsequent stage of the OFDM receiver and is synthesized by the synthesis unit, and an inverse Fourier transform unit Modulation means for orthogonally modulating the output of the output, analog / digital conversion means for analog / digital conversion of the output of the orthogonal modulation means, transmission conversion means for converting the output of the analog / digital conversion means into a radio frequency band, and transmission conversion And an antenna for transmitting the output of the means.
この構成によれば、合成手段によって得られた、受信時の信号強度も反映されたサブキャリア毎の合成信号を基に中継信号が形成されるようになるので、品質の良い中継信号を送信することができるようになる。 According to this configuration, the relay signal is formed based on the combined signal for each subcarrier that reflects the signal strength at the time of reception, which is obtained by the combining means, and therefore transmits a high-quality relay signal. Will be able to.
本発明のOFDM信号中継装置の一つの態様においては、複数のアンテナと、各アンテナブランチに対応して設けられ、それぞれ、アンテナ受信信号の電力が一定となるようにアンテナ受信信号の利得を制御する自動利得制御手段と、当該自動利得制御手段の出力をアナログ/ディジタル変換する第1のアナログ/ディジタル変換手段と、当該第1のアナログ/ディジタル変換手段の出力を直交復調する直交復調手段と、当該直交復調手段の出力を周波数領域に変換するフーリエ変換手段とを有する、複数のアンテナブランチ処理ユニットと、各アンテナブランチ処理ユニットのフーリエ変換手段の出力信号に基づいて各アンテナブランチの周波数領域における伝搬路特性を推定する伝搬路推定手段と、伝搬路推定手段の出力信号及び又は各アンテナブランチ処理ユニットのフーリエ変換手段の出力信号に基づいて各アンテナブランチの信号品質を推定する信号品質推定手段と、伝搬路推定手段により得られた各アンテナブランチの伝搬路特性と信号品質推定手段により得られた各アンテナブランチの信号品質を対応するブランチ同士で乗算する乗算手段と、それぞれ、乗算手段により得られた各ブランチに対応する乗算結果信号を時間領域に変換する複数の逆フーリエ変換手段と、それぞれ、各アンテナブランチの直交復調手段の出力を入力すると共に逆フーリエ変換手段の出力を係数入力とする複数の有限インパルスレスポンスフィルタと、複数の有限インパルスレスポンスフィルタの出力を加算する加算手段と、加算手段の出力を直交変調する直交変調手段と、直交変調手段の出力をディジタル/アナログ変換する第2のアナログ/ディジタル変換手段と、第2のアナログ/ディジタル変換手段の出力を無線周波数帯に変換する送信変換手段と、送信変換手段の出力を送信するアンテナと、を具備する構成を採る。 In one aspect of the OFDM signal relay apparatus of the present invention, the gain of the antenna reception signal is controlled so that the power of the antenna reception signal is constant, provided corresponding to each of the plurality of antennas and each antenna branch. Automatic gain control means, first analog / digital conversion means for analog / digital conversion of the output of the automatic gain control means, orthogonal demodulation means for orthogonal demodulation of the output of the first analog / digital conversion means, A plurality of antenna branch processing units having Fourier transform means for converting the output of the orthogonal demodulation means into the frequency domain, and propagation paths in the frequency domain of each antenna branch based on the output signal of the Fourier transform means of each antenna branch processing unit Propagation path estimation means for estimating characteristics, output signal of propagation path estimation means and / or each Signal quality estimation means for estimating the signal quality of each antenna branch based on the output signal of the Fourier transform means of the antenna branch processing unit, and propagation path characteristics and signal quality estimation means of each antenna branch obtained by the propagation path estimation means Multiplication means for multiplying the corresponding signal quality of each antenna branch between corresponding branches, and a plurality of inverse Fourier transform means for converting the multiplication result signals corresponding to each branch obtained by the multiplication means to the time domain, respectively. A plurality of finite impulse response filters each of which receives the output of the orthogonal demodulation means of each antenna branch and uses the output of the inverse Fourier transform means as a coefficient input; and an addition means for adding the outputs of the plurality of finite impulse response filters; Orthogonal modulation means for orthogonally modulating the output of the adding means, and orthogonal modulation means A second analog / digital conversion means for digital / analog conversion of the output, a transmission conversion means for converting the output of the second analog / digital conversion means to a radio frequency band, an antenna for transmitting the output of the transmission conversion means, The structure which comprises is taken.
この構成によれば、乗算手段によって受信時の信号強度が反映されたサブキャリア毎の重み係数を得、この重み係数を用いて有限インパルスレスポンスフィルタによって受信時の信号強度も反映されたサブキャリア毎の合成信号を得るようにしたので、短い処理遅延で、受信時の信号強度も反映したサブキャリア毎の合成信号を得ることができるようになる。 According to this configuration, a weighting factor for each subcarrier in which the signal strength at the time of reception is reflected by the multiplication unit is obtained, and for each subcarrier in which the signal strength at the time of reception is also reflected by the finite impulse response filter using this weighting factor. Thus, it is possible to obtain a composite signal for each subcarrier reflecting the signal strength at the time of reception with a short processing delay.
本発明に係るOFDM受信装置及びOFDM信号中継装置は、小型で良好な受信品質及び中継品質を確保することができ、無線通信機器や放送機器に適用して有用である。 The OFDM receiver and OFDM signal relay apparatus according to the present invention are small and can ensure good reception quality and relay quality, and are useful when applied to radio communication equipment and broadcast equipment.
100、200、400 OFDM受信装置
101−1〜101−N 受信アンテナ
102−1〜102−N 受信変換部
103−1〜103−N 自動利得制御部(AGC)
104−1〜104−N、401、603 アナログ/ディジタル変換部(A/D)
105−1〜105−N 直交復調部
106−1〜106−N、301 高速フーリエ変換部(FFT)
107 合成部
108 伝搬路推定部
109 信号品質推定部
110 乗算部
302 2乗部
303 比較部
304 閾値設定部
305 累積部
306 逆数演算部
501−1〜501−N、601 変換テーブル
602 温度センサ
604 切替え部
700、800、900 OFDM中継装置
701、903−1〜903−N 逆離散フーリエ変換部(IFFT)
702 直交変調部
703 ディジタル/アナログ変換部(D/A)
704 送信変換部
705 送信アンテナ
801 判定部
901−1〜901−N FIRフィルタ
902 加算部
BR−1〜BR−N ブランチ処理ユニット
100, 200, 400 OFDM receivers 101-1 to 101-N reception antennas 102-1 to 102-N reception conversion units 103-1 to 103-N automatic gain control units (AGC)
104-1 to 104-N, 401, 603 Analog / digital converter (A / D)
105-1 to 105-N Orthogonal demodulation unit 106-1 to 106-N, 301 Fast Fourier transform unit (FFT)
DESCRIPTION OF
702
704
Claims (8)
各アンテナブランチに対応して設けられ、それぞれ、アンテナ受信信号の電力が一定となるようにアンテナ受信信号の利得を制御する自動利得制御手段と、当該自動利得制御手段の出力をアナログ/ディジタル変換するアナログ/ディジタル変換手段と、当該アナログ/ディジタル変換手段の出力を直交復調する直交復調手段と、当該直交復調手段の出力を周波数領域に変換するフーリエ変換手段とを有する、複数のアンテナブランチ処理ユニットと、
各アンテナブランチ処理ユニットのフーリエ変換手段の出力信号に基づいて、各アンテナブランチの周波数領域における伝搬路特性を推定する伝搬路推定手段と、
前記伝搬路推定手段の出力信号及び又は各アンテナブランチ処理ユニットのフーリエ変換手段の出力信号に基づいて、各アンテナブランチの信号品質を推定する信号品質推定手段と、
前記伝搬路推定手段により得られた各アンテナブランチの伝搬路特性と、前記信号品質推定手段により得られた各アンテナブランチの信号品質を、対応するブランチ同士で乗算する乗算手段と、
前記複数のアンテナブランチ処理ユニットのフーリエ変換手段の出力信号を、前記乗算手段により得られた乗算結果に基づいて重み付け合成する合成手段と
を具備するOFDM受信装置。 Multiple antennas,
An automatic gain control unit that is provided corresponding to each antenna branch and controls the gain of the antenna reception signal so that the power of the antenna reception signal is constant, and the output of the automatic gain control unit is analog / digital converted. A plurality of antenna branch processing units having analog / digital conversion means, orthogonal demodulation means for orthogonally demodulating the output of the analog / digital conversion means, and Fourier transform means for converting the output of the orthogonal demodulation means into the frequency domain; ,
Propagation path estimation means for estimating propagation path characteristics in the frequency domain of each antenna branch based on the output signal of the Fourier transform means of each antenna branch processing unit;
Signal quality estimating means for estimating the signal quality of each antenna branch based on the output signal of the propagation path estimating means and / or the output signal of the Fourier transform means of each antenna branch processing unit;
Multiplication means for multiplying the corresponding branch characteristics by the propagation path characteristics of each antenna branch obtained by the propagation path estimation means and the signal quality of each antenna branch obtained by the signal quality estimation means;
An OFDM receiver comprising: combining means for weighting and combining the output signals of the Fourier transform means of the plurality of antenna branch processing units based on the multiplication results obtained by the multiplication means.
請求項1に記載のOFDM受信装置。 The signal quality estimation means inputs the output signal of each Fourier transform means and the output signal of the propagation path estimation means, and outputs the distortion component of the output signal of each Fourier transform means as the output signal of the propagation path estimation means. The OFDM receiver according to claim 1, wherein the signal quality of each antenna branch is obtained based on a distance from an ideal signal point in the compensated signal.
請求項1に記載のOFDM受信装置。 The signal quality estimation means receives the output signals of the respective Fourier transform means, a second Fourier transform means for Fourier transforming only the pilot carrier signal, and a square for squaring the output of the second Fourier transform means. Means, a comparing means for comparing the output of the square means with a preset threshold value, an accumulating means for accumulating a value equal to or less than the threshold value in the comparing means, and an inverse number calculating means for obtaining an inverse number of the output of the accumulating means, The OFDM receiver according to claim 1.
各アンテナブランチに対応して設けられ、それぞれ、アンテナ受信信号の電力が一定となるようにアンテナ受信信号の利得を制御する自動利得制御手段と、当該自動利得制御手段の出力をアナログ/ディジタル変換する第1のアナログ/ディジタル変換手段と、当該第1のアナログ/ディジタル変換手段の出力を直交復調する直交復調手段と、当該直交復調手段の出力を周波数領域に変換するフーリエ変換手段とを有する、複数のアンテナブランチ処理ユニットと、
各アンテナブランチ処理ユニットのフーリエ変換手段の出力信号に基づいて、各アンテナブランチの周波数領域における伝搬路特性を推定する伝搬路推定手段と、
各アンテナブランチ処理ユニットの前記自動利得制御手段における制御電圧をアナログ/ディジタル変換する第2のアナログ/ディジタル変換手段と、
前記伝搬路推定手段により得られた各アンテナブランチの伝搬路特性と、前記第2のアナログ/ディジタル変換手段により得られた各アンテナブランチの制御電圧データを、対応するブランチ同士で乗算する乗算手段と、
前記複数のアンテナブランチ処理ユニットのフーリエ変換手段の出力信号を、前記乗算手段により得られた乗算結果に基づいて重み付け合成する合成手段と
を具備するOFDM受信装置。 Multiple antennas,
An automatic gain control unit that is provided corresponding to each antenna branch and controls the gain of the antenna reception signal so that the power of the antenna reception signal is constant, and the output of the automatic gain control unit is analog / digital converted. A plurality of first analog / digital conversion means, orthogonal demodulation means for orthogonally demodulating the output of the first analog / digital conversion means, and Fourier transform means for converting the output of the orthogonal demodulation means into the frequency domain. An antenna branch processing unit of
Propagation path estimation means for estimating propagation path characteristics in the frequency domain of each antenna branch based on the output signal of the Fourier transform means of each antenna branch processing unit;
Second analog / digital conversion means for analog / digital conversion of a control voltage in the automatic gain control means of each antenna branch processing unit;
Multiplication means for multiplying the propagation path characteristics of each antenna branch obtained by the propagation path estimation means and the control voltage data of each antenna branch obtained by the second analog / digital conversion means between corresponding branches. ,
An OFDM receiver comprising: combining means for weighting and combining the output signals of the Fourier transform means of the plurality of antenna branch processing units based on the multiplication results obtained by the multiplication means.
請求項4に記載のOFDM受信装置。 The OFDM receiver according to claim 4, further comprising a conversion table for compensating for individual differences of the automatic gain control means after the second analog / digital conversion means.
請求項4に記載のOFDM受信装置。 Subsequent to the second analog / digital conversion means, a plurality of conversion tables for compensating for individual differences of the automatic gain control means corresponding to a plurality of temperatures, and use of the plurality of conversion tables according to the temperature The OFDM receiving apparatus according to claim 4, further comprising switching means for switching the conversion table.
前記OFDM受信装置の後段に設けられ、前記合成手段により合成された信号を逆フーリエ変換する逆フーリエ変換手段と、
前記逆フーリエ変換手段の出力を直交変調する直交変調手段と、
前記直交変調手段の出力をアナログ/ディジタル変換するアナログ/ディジタル変換手段と、
前記アナログ/ディジタル変換手段の出力を無線周波数帯に変換する送信変換手段と、
前記送信変換手段の出力を送信するアンテナと
を具備するOFDM信号中継装置。 The OFDM receiver according to any one of claims 1 to 6,
An inverse Fourier transform unit that is provided at a subsequent stage of the OFDM receiver and performs an inverse Fourier transform on the signal synthesized by the synthesis unit;
Orthogonal modulation means for orthogonally modulating the output of the inverse Fourier transform means;
Analog / digital conversion means for analog / digital conversion of the output of the orthogonal modulation means;
Transmission conversion means for converting the output of the analog / digital conversion means into a radio frequency band;
An OFDM signal relay apparatus comprising: an antenna that transmits the output of the transmission conversion means.
各アンテナブランチに対応して設けられ、それぞれ、アンテナ受信信号の電力が一定となるようにアンテナ受信信号の利得を制御する自動利得制御手段と、当該自動利得制御手段の出力をアナログ/ディジタル変換する第1のアナログ/ディジタル変換手段と、当該第1のアナログ/ディジタル変換手段の出力を直交復調する直交復調手段と、当該直交復調手段の出力を周波数領域に変換するフーリエ変換手段とを有する、複数のアンテナブランチ処理ユニットと、
各アンテナブランチ処理ユニットのフーリエ変換手段の出力信号に基づいて、各アンテナブランチの周波数領域における伝搬路特性を推定する伝搬路推定手段と、
前記伝搬路推定手段の出力信号及び又は各アンテナブランチ処理ユニットのフーリエ変換手段の出力信号に基づいて、各アンテナブランチの信号品質を推定する信号品質推定手段と、
前記伝搬路推定手段により得られた各アンテナブランチの伝搬路特性と、前記信号品質推定手段により得られた各アンテナブランチの信号品質を、対応するブランチ同士で乗算する乗算手段と、
それぞれ、前記乗算手段により得られた各ブランチに対応する乗算結果信号を時間領域に変換する複数の逆フーリエ変換手段と、
それぞれ、前記各アンテナブランチの直交復調手段の出力を入力すると共に、前記逆フーリエ変換手段の出力を係数入力とする複数の有限インパルスレスポンスフィルタと、
前記複数の有限インパルスレスポンスフィルタの出力を加算する加算手段と、
前記加算手段の出力を直交変調する直交変調手段と、
前記直交変調手段の出力をディジタル/アナログ変換する第2のアナログ/ディジタル変換手段と、
前記第2のアナログ/ディジタル変換手段の出力を無線周波数帯に変換する送信変換手段と、
前記送信変換手段の出力を送信するアンテナと
を具備するOFDM信号中継装置。 Multiple antennas,
An automatic gain control unit that is provided corresponding to each antenna branch and controls the gain of the antenna reception signal so that the power of the antenna reception signal is constant, and the output of the automatic gain control unit is analog / digital converted. A plurality of first analog / digital conversion means, orthogonal demodulation means for orthogonally demodulating the output of the first analog / digital conversion means, and Fourier transform means for converting the output of the orthogonal demodulation means into the frequency domain. An antenna branch processing unit of
Propagation path estimation means for estimating propagation path characteristics in the frequency domain of each antenna branch based on the output signal of the Fourier transform means of each antenna branch processing unit;
Signal quality estimating means for estimating the signal quality of each antenna branch based on the output signal of the propagation path estimating means and / or the output signal of the Fourier transform means of each antenna branch processing unit;
Multiplication means for multiplying the corresponding branch characteristics by the propagation path characteristics of each antenna branch obtained by the propagation path estimation means and the signal quality of each antenna branch obtained by the signal quality estimation means;
A plurality of inverse Fourier transform means for transforming a multiplication result signal corresponding to each branch obtained by the multiplication means into the time domain, and
A plurality of finite impulse response filters each of which receives the output of the orthogonal demodulation means of each antenna branch and receives the output of the inverse Fourier transform means as a coefficient input;
Adding means for adding outputs of the plurality of finite impulse response filters;
Orthogonal modulation means for orthogonally modulating the output of the adding means;
Second analog / digital conversion means for digital / analog conversion of the output of the quadrature modulation means;
Transmission conversion means for converting the output of the second analog / digital conversion means into a radio frequency band;
An OFDM signal relay apparatus comprising: an antenna that transmits the output of the transmission conversion means.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004234830A JP2006054675A (en) | 2004-08-11 | 2004-08-11 | Ofdm receiver and ofdm signal repeater system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004234830A JP2006054675A (en) | 2004-08-11 | 2004-08-11 | Ofdm receiver and ofdm signal repeater system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006054675A true JP2006054675A (en) | 2006-02-23 |
Family
ID=36031855
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004234830A Pending JP2006054675A (en) | 2004-08-11 | 2004-08-11 | Ofdm receiver and ofdm signal repeater system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006054675A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008054193A (en) * | 2006-08-28 | 2008-03-06 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | Coupling loop interference canceler |
JP2008228113A (en) * | 2007-03-14 | 2008-09-25 | Toyota Central R&D Labs Inc | Reception method and receiver in ofdm transmission system |
US8514950B2 (en) | 2008-12-25 | 2013-08-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Communication apparatus, relay method thereof, and computer-readable storage medium |
JP2014060591A (en) * | 2012-09-18 | 2014-04-03 | Renesas Electronics Corp | Receiver and communication device and communication system |
US9059765B2 (en) | 2012-03-01 | 2015-06-16 | Mitsubishi Electric Corporation | Reception device and reception method |
-
2004
- 2004-08-11 JP JP2004234830A patent/JP2006054675A/en active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008054193A (en) * | 2006-08-28 | 2008-03-06 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | Coupling loop interference canceler |
JP4740069B2 (en) * | 2006-08-28 | 2011-08-03 | 日本放送協会 | Wraparound canceller |
JP2008228113A (en) * | 2007-03-14 | 2008-09-25 | Toyota Central R&D Labs Inc | Reception method and receiver in ofdm transmission system |
US8514950B2 (en) | 2008-12-25 | 2013-08-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Communication apparatus, relay method thereof, and computer-readable storage medium |
US9059765B2 (en) | 2012-03-01 | 2015-06-16 | Mitsubishi Electric Corporation | Reception device and reception method |
JP2014060591A (en) * | 2012-09-18 | 2014-04-03 | Renesas Electronics Corp | Receiver and communication device and communication system |
EP2709290A3 (en) * | 2012-09-18 | 2016-11-09 | Renesas Electronics Corporation | Receiving Apparatus and Communication Apparatus, and Communication System |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100922257B1 (en) | Receiving apparatus in ofdm transmission system | |
KR101043477B1 (en) | Ofdm channel estimation | |
US7773499B2 (en) | Channel estimation in a multicarrier radio receiver | |
JP4884987B2 (en) | Transmitting apparatus, receiving apparatus, and wireless communication method | |
KR100355326B1 (en) | Ofdm communication apparatus and method for estimating of transmission path | |
KR100931904B1 (en) | Frequency Domain Equalizer with One Primary Interference Cancellation for Dual Antenna Radios | |
US8254509B2 (en) | Receiver | |
JP3737264B2 (en) | Diversity receiver | |
US8363539B2 (en) | OFDM receiver and OFDM receiving method | |
US20070127582A1 (en) | Adaptive channel equalizer and method for equalizing channels therewith | |
JP2001086092A (en) | Ofdm communications equipment and detecting method | |
WO2010049509A1 (en) | Receiver with ici noise estimation | |
JP4311132B2 (en) | Receiver for OFDM transmission system | |
JP3910956B2 (en) | Propagation path estimator and receiving apparatus using the same for OFDM wireless communication system | |
US20060274854A1 (en) | Radio receiving apparatus, mobile station appartus, base station apparatus, and radio receiving method | |
KR100213100B1 (en) | Frequency error corrector for orthogonal frequency division multiplexing and method therefor | |
JP5832652B2 (en) | Receiver, receiver channel frequency response estimation method | |
JP2006054675A (en) | Ofdm receiver and ofdm signal repeater system | |
JP6028572B2 (en) | Receiver | |
JP2009088984A (en) | Reception device, radio communication terminal, radio base station and reception method | |
JP2005260331A (en) | Ofdm receiver | |
JP2003069530A (en) | Multicarrier cdma receiver | |
JP4886736B2 (en) | OFDM signal combining receiver and repeater | |
JP4486008B2 (en) | Receiver | |
KR101232132B1 (en) | Apparatus and method for receiving signal of acquiring antenna diversity in a ofdm system |